在體育運(yùn)動(dòng)中,心率常常能夠反映運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和負(fù)荷的生理指標(biāo),它也能夠準(zhǔn)確地反映人體的代謝情況。因?yàn)樾穆噬碇笜?biāo)具有簡(jiǎn)單、實(shí)用、易測(cè)的特點(diǎn),在體育鍛煉中經(jīng)常運(yùn)用。教練員不僅可以通過心率對(duì)運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練進(jìn)行監(jiān)控,可以科學(xué)指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練和比賽,提高競(jìng)技水平;還能夠通過心率監(jiān)控對(duì)身體機(jī)能和傷病恢復(fù),可以減少傷病。不同的檢測(cè)原理也讓檢測(cè)的生理參數(shù)誤差比較大。同時(shí),Android系統(tǒng)的智能手機(jī)在市場(chǎng)占主導(dǎo)地位,本文將開發(fā)一個(gè)安卓平臺(tái)的應(yīng)用程序來檢測(cè)心率,將幫助人們實(shí)時(shí)了解自身狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。本文以現(xiàn)代社會(huì)的體育大健康為背景,針對(duì)心率與運(yùn)動(dòng)健康的關(guān)系做了全面的研究,還涉及了傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)(藍(lán)牙技術(shù))Android系統(tǒng)和Android開發(fā)技術(shù),最后設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了心率檢測(cè)系統(tǒng)。本文主要的研究工作包括:(1)查找文獻(xiàn)和上網(wǎng)查詢資料,了解課題的研究背景和國內(nèi)外現(xiàn)狀,并且了解相關(guān)領(lǐng)域存在的難點(diǎn)。主要熟悉了主要的心率指標(biāo),心率與運(yùn)動(dòng)健康的關(guān)系,了解了藍(lán)牙技術(shù)。并根據(jù)常用的心率計(jì)算運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的計(jì)算公式,推出了最佳的靶心率計(jì)算公式。(2)針對(duì)傳統(tǒng)的心率檢測(cè)設(shè)備體積比較龐大、質(zhì)量重、功耗高等缺陷,設(shè)計(jì)了一種基于藍(lán)牙4.0的運(yùn)動(dòng)心率檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的硬件部分由三部分組成,分別為:信號(hào)采集模塊、信號(hào)處理模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊。最終心率數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙模塊傳向智能手機(jī)端。其中ST188光電式傳感器、LM358運(yùn)放和藍(lán)牙模塊體積很小、質(zhì)量很輕,使整個(gè)硬件很輕便。測(cè)量的操作也很簡(jiǎn)單,把手放在ST188光電式傳感器上即可,簡(jiǎn)化了操作的復(fù)雜性。(3)為了人們能實(shí)時(shí)檢測(cè)心率數(shù)據(jù),在安卓平臺(tái)上設(shè)計(jì)了一款應(yīng)用程序。以Eclipse為開發(fā)環(huán)境,用Java語言進(jìn)行應(yīng)用程序開發(fā)。實(shí)現(xiàn)了基本界面設(shè)計(jì),以及心率數(shù)據(jù)的接收與顯示。(4)本文把設(shè)計(jì)的心率檢測(cè)系統(tǒng)做了一個(gè)實(shí)際應(yīng)用:對(duì)本校的15名校園足球隊(duì)隊(duì)員訓(xùn)練做了次心率檢測(cè),對(duì)檢測(cè)結(jié)果做了誤差分析,并對(duì)檢測(cè)的心率指標(biāo)做了分析,讓教練員根據(jù)每位隊(duì)員的身體狀態(tài),而制定不同的訓(xùn)練計(jì)劃,從而有效避免隊(duì)員出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)受傷情況。
【學(xué)位單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN925;TH789
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和存在的問題
        1.2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 現(xiàn)階段心率檢測(cè)系統(tǒng)的難點(diǎn)
    1.3 研究的主要內(nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 運(yùn)動(dòng)心率檢測(cè)系統(tǒng)的相關(guān)理論和技術(shù)
    2.1 引言
    2.2 主要心率檢測(cè)指標(biāo)
    2.3 心率與運(yùn)動(dòng)健康的關(guān)系
    2.4 藍(lán)牙技術(shù)
        2.4.1 無線通信技術(shù)介紹級(jí)比較
        2.4.2 藍(lán)牙技術(shù)簡(jiǎn)介
        2.4.3 藍(lán)牙協(xié)議系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        2.4.4 低功耗藍(lán)牙協(xié)議棧
        2.4.5 低功耗藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用
        2.4.6 藍(lán)牙4.0的特點(diǎn)
    2.5 智能手機(jī)平臺(tái)簡(jiǎn)介
    2.6 Android 系統(tǒng)簡(jiǎn)介
        2.6.1 Android 概述
        2.6.2 Android 系統(tǒng)架構(gòu)
    2.7 本章小結(jié)
第3章 心率檢測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    3.1 引言
    3.2 運(yùn)動(dòng)心率檢測(cè)系統(tǒng)的需求分析
    3.3 硬件設(shè)計(jì)基本原則
    3.4 運(yùn)動(dòng)心率檢測(cè)系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)
        3.4.1 本文參照的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)
        3.4.2 本文系統(tǒng)的整體架構(gòu)
    3.5 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    3.6 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        3.6.1 反射式光電傳感器原理
        3.6.2 ST188光電式傳感器
        3.6.3 LM358運(yùn)放模塊
        3.6.4 采集模塊電路設(shè)計(jì)
    3.7 信號(hào)處理模塊設(shè)計(jì)
        3.7.1 STC89C52單片機(jī)
        3.7.2 晶振電路與復(fù)位電路
        3.7.3 心率計(jì)算原理
        3.7.4 信號(hào)處理模塊電路設(shè)計(jì)
    3.8 無線模塊電路設(shè)計(jì)
    3.9 本章小結(jié)
第4章 心率檢測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 引言
    4.2 軟件設(shè)計(jì)的功能需求
    4.3 軟件設(shè)計(jì)的非功能要求
    4.4 運(yùn)動(dòng)心率檢測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
    4.5 Android 應(yīng)用程序組件
    4.6 應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)
    4.7 登入和顯示界面設(shè)計(jì)
    4.8 安卓平臺(tái)藍(lán)牙通信實(shí)現(xiàn)
        4.8.1 安卓藍(lán)牙的功能包
        4.8.2 安卓藍(lán)牙的權(quán)限和存儲(chǔ)權(quán)限
        4.8.3 藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)
    4.9 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)
    4.10 本章小結(jié)
第5章 心率檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試及應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 硬件實(shí)物圖
    5.3 Android 應(yīng)用程序測(cè)試
    5.4 測(cè)量結(jié)果的誤差分析
    5.5 心率檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用
        5.5.1 研究對(duì)象
        5.5.2 檢測(cè)結(jié)果及分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的成果和參與的項(xiàng)目
致謝

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